Sirkulasjonsfysiologi. Olav Stokland

Transkript

1 Sirkulasjonsfysiologi Olav Stokland

2 Hjerte- sirkulasjonssystemet Karsystemet Arterie - vene kapilærsystemet Autoregulering Distribusjon av blodtilførsel Compliance Blodvolumfordeling i kroppen Evaluering av trykk arterielt trykk motstand - middeltrykk (MAP) Sentralt venetrykk (SVT CVP) fylningstrykk Hemodynamiske parmetre: Pre-afterload, inotropi, hjertefrekvens, lusitropi Frank-Starling kurve/mekanisme

3 KLINISK BEDØMMELSE :

4 KLINISK BEDØMMELSE : Sensorium kontakt med pasienten Klar orientert Omtåket desorientert Respirasjon Frekvens Rolig normal Hurtig overfladisk, anstrengt Langsom Hjertefrekvens Normal Langsom Hurtig Regelmessig Uregelmessig Puls deficitt samme frekvens som hjerteslagene?

5 Hud Normal Blek, klam Hudfolder Ødem Slimhinner Normale Tørre Diurese Mengde timediurese Utseende Mørk, konsentrert Lys, vanndig Klinisk bedømmelse

6 Volumbehov? Normovolemi Hypovolemi Hypervolemi

7 Hemodynamikk Hemodynamikk Hemodynamik Arteriesystemet.

8 Hemodynamikk Arteriesystemet Er stive kar, har høyt trykk Inneholder lite blodvolum. Er et lednings- og distribusjonssystem Har vasomotorisk aktivitet, dirigerer blodgjennomstrømningen til organer etter behov Har autoregulering kan holde perfusjonen konstant over et stort trykkområde

9 Flow (gjennomblødning) og trykk flow trykk

10 Autoregulering = konstant flow (gjennomblødning) over et trykkområde flow trykk

11 Flow (gjennomblødning) og trykk flow trykk

12 Autoregulering = konstant flow (gjennomblødning) over et trykkområde flow trykk

13 Trykkforhold i sirkulasjonssystemet

14 Anatomisk distribusjon

15 Anatomi - distribusjon Anatomi - distribusjon Hastighet

16 Tverrsnitt av arealet til blodkarrene Anatomisk distribusjon Hastighet til blodgjennomstrømn ingen

17

18

19 Gjennomstrømning, flow, L/min

20

21 Kapillærer Arteriesiden 32 mmhg

22 Trykkforskjell i kapillærsystemet. Arteriesiden 32 mmhg Venesiden 15 mmhg

23 Trykkforskjell i kapillærsystemet. Arteriesiden 32 mmhg Venesiden 15 mmhg

24 Trykkforskjell i kapillærsystemet. Arteriesiden 32 mmhg Venesiden 15 mmhg

25 Onkotisk trykk = er trykket av proteiner Arteriesiden 32 mmhg Onkotisk trykk 25mmHg Venesiden 15 mmhg

26 Kapilartrykk Arteriesiden 32 mmhg Onkotisk trykk 25mmHg Venesiden 15 mmhg

27 Når blodtrykket inn til kapillærene synker: TRYKKFALLET i arteriesystemet forplanter seg til kapillærene:

28 Når blodtrykket inn til kapillærene synker:

29 Når blodtrykket synker: TRYKKFALL Vevsvæske inn i kapillærene

30 Når blodtrykket synker: TRYKKFALL Vevsvæske inn i kapillærene Mer volum i sirkulasjonssystemet Arterielt blodtrykk opprettholdes / trykkfallet reduseres

31 Endotelet Stor overflate Fysisk barriere Permeabilitetsregulering Metabolsk funksjon Antitrombotisk og fibrinolytisk overflate Kjertelfunksjon (endokrine/parakrine funksjoner (via metabolitter som kontrollerer kartonus)

32 Venesystemet Tynne vegger, lavtrykksystem Stor compliance, kan buffre trykkstigning og trykkfall Blodvolumreservoar stor betydning for preload, Reservelager ved blod-væsketap

33 Karsystemets stivhet og ettergivelighet Compliance = ettergivelighet Beskriver forholdet mellom volum og trykk. C = V / P Stor compliance: à stor ettergivelighet for trykk à lagre større blodvolum

34 compliance flow

35 Eksperimentelt: Presser blod inn i henholdsvis arterie og vene inntil en viss trykkstigning:

36

37

38

39 Fordeling av kroppens blodvolum. Venesystemet inneholder 60-80% av blodvolumet er kroppens blodvolumlager. Systemiske arterier inneholder 10-12%,

40 Fordeling av kroppens blodvolum. Venesystemet inneholder 60-80% av blodvolumet er kroppens blodvolumlager. Systemiske arterier inneholder 10-12%, Lunger 10-12%, Hjertet 8-10%, Kapillærer 4-5%

41 Venesystemet stor compliance (ettergiverlighet) Stort blodvolumlager!

42 Venesystemet stor compliance (ettergiverlighet) Stort blodvolumlager! Nyttig???

43 Arterielt BLODTRYKK Hva skal vi med det?? Hvorfor måler vi det??

44 P = F x R P pressure, trykk F flow, gjennomblødning R resistance, motstand

45 R = P / F

46 F = P / R

47 Trykkforskjellen er avgjørende for flow (= mengden blod per tidsenhet) F = Pa Pv R

48 Perfusjon gjennomblødning eksempel: 100mmHg 70mmHg, Drivetrykk = 30 mmhg

49 Perfusjon - gjennomblødning 80mmHg 50mmHg, Drivetrykk = 30 mmhg

50 100mmHg 70mmHg, 80mmHg 50mmHg. En pasient med et høyt trykk behøver altså ikke være bedre gjennomblødd dersom trykket hans/ hennes er høyt

51 Måling av blodtrykk Blodtrykksmåling med tre forskjellige cuffer blåst opp til samme trykk. Hvilken cuff gir riktig trykkmåling?

52 Måling av blodtrykk Blodtrykksmåling med tre forskjellige cuffer blåst opp til samme trykk. A viser liten cuff som trenger større trykk for å okkludere arterien og vil da overestimere blodtrykket.

53 Måling av blodtrykk Blodtrykksmåling med tre forskjellige cuffer blåst opp til samme trykk. C viser stor cuff som trenger lite trykk og underestimerer blodtrykket. (Største avvik vil imidlertid være med for liten cuff.)

54 Måling av blodtrykk Blodtrykksmåling med tre forskjellige cuffer blåst opp til samme trykk. A viser liten cuff som trenger større trykk for å okkludere arterien og vil da overestimere blodtrykket. C viser stor cuff som trenger lite trykk og underestimerer blodtrykket. Bredden på cuffen bør være 20 50% større enn diameter på overarmen

55 Momenter: Referansepunkt Drifting Svingninger Naturlig frekvens (iboende frekvens) Invasiv trykkmåling: Resonansfrekvens (ved forstyrrelser) Dempning For best mulig trykk: à Kortest mulig trykkslanger, stive slanger à Færrest ventiler à Unngå og/eller fjerne luftbobler

56 Arterielt trykk

57 Arterielle trykkprofiler

58 Aorta,

59 Aorta, arteria radialis,

60 Aorta, arteria radialis, arteria pedis dorsalis

61

62 Middelarterietrykket - MAP. Utregning ved å integrere flateinnholdet under pulskurven og dividere det med varigheten av hjertesyklus.

63 Trykkprofiler i kar med forskjellig compliance

64 Trykkprofiler i kar med forskjellig compliance

65 Trykkprofiler i kar med forskjellig compliance Normal Hypertensjon

66 EKG + CVP

67 EKG + CVP

68

69 CVP kurve. A viser EKG og normal CVP kurve.

70 CVP kurve. A viser EKG og normal CVP kurve.

71 CVP kurve. A viser EKG og normal CVP kurve. B viser EKG og CVP ved atrieflimmmer, merk fravær av a-bølgen.

72 .

73 . C viser atrioventrikulær dissosiasjon, i de to siste slagene ses store a-bølger fordi høyre atrium kontraherer seg mot lukkede tricuspidalklaffer.

74

75

76

77 CVP kurver. A viser EKG. B viser normal CVP kurve.

78 CVP kurver. A viser EKG. B viser normal CVP kurve.

79 CVP kurver. A viser EKG. B viser normal CVP kurve. C viser tricuspidalstenose.

80 CVP kurver. A viser EKG. B viser normal CVP kurve. C viser tricuspidalstenose.

81 CVP kurver. A viser EKG. B viser normal CVP kurve. C viser tricuspidalstenose. D viser tricuspidalinsuffisiens.

82 Hemodynamiske målinger Resuscitering av perioperative pasienter: --> perfusjon? --> tilfredstillende slagvolum? --> krever væske? --> hvor mye væske skal vi gi? --> hvem vil respondere på væsketilførsel? --> Respons på væsketilførsel!

83 Hemodynamiske målinger Resuscitering av perioperative pasienter: --> Respons på væsketilførsel!

84 Hemodynamiske målinger En av de hyppigste aktivitetene i behandlingen av hemodynamiske ustabile pasienter: Optimalisering av vaskulært volum og Hjertets preload - fylning

85 Hemodynamiske målinger Perioperativt: Væskebalansen - adekvat??

86 Hemodynamiske målinger Perioperativt: Væskebalansen - adekvat?? Trenger pasienten væske? Dehydrert - eller stuvet? Hypo - eller hypervolem?

87 Hemodynamiske målinger Hvilke pasienter vil ha nytte av (ytterligere) væsketilførsel? Respondere Non - respondere

88 Hemodynamiske målinger Kirurg: For mye væske! Anestesi: Nødvendig!

89 Hemodynamiske målinger Kirurg: For mye væske! Anestesi: Nødvendig! Hvem har rett?????

90 Hemodynamiske målinger VÆSKETILFØRSEL:

91 Hemodynamiske målinger VÆSKETILFØRSEL: Respondere Non - respondere

92 Respons på væsketilførsel bruk av parametere Statiske parametere Dynamiske parametere

93 Respons på væsketilførsel Statiske parametre (øyeblikksmålinger) : TRYKK: Sentrale venetrykk, CVP / høyre atrietrykk Innkilt lungearterietrykk (PAWP / PCWP / PAOP) VOLUM Globalt endediastolisk volum (GEDV) (målt med varmefortynningsteknikk) Venstre ventrikkels ende-diastoliske volum (EDV) (eks.:ekkokardiografi)

94 Respons på væsketilførsel Statiske parametre: Dynamiske parametre (kontinuerlige kalkuleringer) : Trykkvariasjoner Pulskonturanalyser Minuttvolummålinger

95 Respons på væsketilførsel Statiske parametre: Dynamiske parametre: Trykkvariasjoner Pulstrykkvariasjoner Arteriell systoliske trykkvariasjoner Pulskonturanalyser --> Slagvolum - Slagvolumvariasjoner (SVV) Minuttvolummålinger Fortynningsteknikker Varmefortynningsteknikk- thermodilution Pulmonalarteriekateter, PiCCO, Litium, (fargestoff) Dopplerteknikk ekkokardiografi gjennomstrømningshastigheter i aorta Andre...

96 SVT - CVP SVT - sentralt venetrykk = CVP - central venous pressure Samme som: = Pra - pressure, right atrium - høyre atrietrykk

97 CVP- HA-trykk Høyre atrietrykk = pivottapp i sirkulasjonen Viktig for venøs retur og Hjertets output -minuttvolumet

98 SVT - CVP Måles v.hj.a. Sentralt venekateter - SVK - CVK Legges in via vena jugularis interna eller vena subclavia (viktig å ha transducer i riktig nivå - høyde med høyre atrium!) VI MÅLER KUN ET TRYKK PÅ TUPPEN AV KATETERET! Sentralt venetrykk kan også evalueres med Klinisk tegn - halsvenestuvning

99 SVT - CVP Måles på hver pasient perioperativt på litt større operasjoner. Hva sier det oss? Hvorfor måler vi trykket?

100 SVT - CVP Stor debatt om nytten av målingene Innvendinger: Dårlig parameter på hjertets fylning Gir dårlig informasjon om forandringer i cardiac output ved væsketilførsel Reflekterer ikke innkilt lungearterietrykk, ikke EDV

101 Stor debatt om nytten av målingene SVT - CVP Men: Mangel på brukbar klinisk nytte av CVP-målinger kan skyldes manglende kunnskap om fysiologiske forhold som bestemmer CVP

102 SVT - CVP VI VIL evaluere hjertets fylning - preload For å få tilfredstillende slagvolum - SV. Hos samme pasient, med normalt hjerte - visst samsvar mellom Forandringer i CVP og hjertets fylning - EDV.

103 CVP forts.. MEN generelt - mellom pasienter Lite samsvar mellom CVP hos en pasient og EDV hos en annen pasient Lite samsvar mellom trykk og volum mellom forskjellige pasienter Kan være store variasjoner i ventrikkelcompliance selv hos normale!.

104 CVP / høyre atrietrykk HA-trykk - CVP - bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur.

105 Sentralt venetrykk, SVT - CVP / høyre atrietrykk HA-trykk - CVP - bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur.

106 CVP / høyre atrietrykk HA-trykk - CVP - bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur.

107 CVP / høyre atrietrykk HA-trykk - CVP - bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur. (vi ser her bort fra påvirkning av positiv respirasjon, respirator) CVP kan være høy : ved normal hjertefunksjon og økt intravaskulært volum Eller Ved redusert hjertefunksjon og normalt intravaskulært volum.

108 CVP / høyre atrietrykk HA-trykk bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur. CVP kan være høy : ved normal hjertefunksjon og økt intravaskulært volum Eller Ved redusert hjertefunksjon og normalt intravaskulært volum. CVP kan være lav Ved normal hjertefunksjon og redusert vaskulært volum. Eller Ved betydelig økt minuttvolum og normalt vaskulært volum

109 CVP / høyre atrietrykk HA-trykk bestemmes av interaksjonen mellom hjertefunksjonen og venøs retur. CVP kan være høy : ved normal hjertefunksjon og økt intravaskulært volum Eller Ved redusert hjertefunksjon og normalt intravaskulært volum. CVP kan være lav Ved normal hjertefunksjon og redusert vaskulært volum. Eller Ved betydelig økt minuttvolum og normalt vaskulært volum Bestemmelse av minuttvolumet kan vise forskjellen. Økning i CVP kan bare øke minuttvolumet dersom hjertefunksjonen ikke er begrenset.

110 Forholdet mellom økningen i CVP og minuttvolumet (eller slagvolumet, SV) Minuttvolum/ SV (ml/min / ml) CVP (Pra) mmhg

111 Forholdet mellom økningen i CVP og minuttvolumet (eller slagvolumet, SV) Minuttvolum ml/min CVP mmhg

112 Forholdet mellom økningen i CVP og minuttvolumet (eller slagvolumet, SV) Minuttvolum ml/min CVP mmhg

113 CVP og PEEP PEEP (positiv ende-ekspiratorisk trykk) brukes for å unngå (perioperative) atelektaser, øke oksygenering

114 CVP og PEEP PEEP (positiv ende-ekspiratorisk trykk) brukes for å unngå (perioperative) atelektaser, øke oksygenering De fleste intensivpasienter /pasienter under narkose er tilkoblet respirator Som alle har PEEP

115 CVP og PEEP PEEP (positiv ende-ekspiratorisk trykk) brukes for å unngå (perioperative) atelektaser, øke oksygenering influerer på venøst transmuralt trykk

116 CVP / høyre atrietrykk Kateteret inne i venen - måler CVP Jo høyere CVP Jo større venefylning sentral vene

117 CVP / høyre atrietrykk 0-8mmHg (2-6mmHg) Hva sier dette trykket oss? CVP = 10mmHg - gi væske? CVP = 3 mmhg - gi væske?

118 CVP / høyre atrietrykk Væskemengden inne i venen Trykker veggen utover

119 CVP / høyre atrietrykk + pas. på respirator: Væskemengden inne i venen Trykker veggen utover Respirator --->økt intrathorakalt trykk trykker veggen innover

120 CVP / høyre atrietrykk

121 CVP / høyre atrietrykk + pas på respirator: Forskjellen mellom trykkene = transmuralt trykk = trykket som fyller venen med blod trykket som distenderer veneveggen Som kan være forskjellig fra målt trykk i venekateteret.

122 CVP og PEEP Eks: PEEP ca 10 cm vann = ca 7.5 mmhg (respirasjonstrykk måles i cm vann) PEEP 10 cm vann (ca 7,5 mmhg) CVP målt til 10 mmhg Transmuralt trykk: 10mmHg - PEEP 7,5mmHg = ca 2,5mmHg = fylningstrykket

123 CVP og PEEP? Målt cvp til 10 - gi væske?? Transmuralt trykk ca 3 - gi væske??? = Teoretisk!!

124 CVP og PEEP? Målt cvp til 10 - gi væske?? Transmuralt trykk ca 3 - gi væske? Lungenes compliance spiller inn. Dårlige lungepasienter - behov for større PEEP Men Har ofte stivere lunger som trykker mindre på venene (gir mindre innflytelse på transmuralt trykk) Imidlertid skal man tenke på økt PEEP ifm evaluering av CVP!

125 Respons på væsketilførsel bedømt ved CVP Volum respondere Non respondere Minuttvolum ml/min CVP mmhg

126 Respons på væsketilførsel Volum respondere Non respondere???????? Minuttvolum ml/min CVP mmhg

127 Respons på væsketilførsel Informasjon v.hj.a. CVP: Volum respondere Non respondere???????? Minuttvolum ml/min LAV CVP HØY CVP --> --> væskerespons tvilsom respons (> 10 mmhg) Mellomverdier CVP --> vurdering

128 CVP Informasjon v.hj.a. CVP: LAV CVP (ca. < 4-5 mmhg) --> væskerespons HØY CVP (> 10 mmhg) --> tvilsom respons Mellomverdier CVP --> vurdering (OBS! - transducernivå!)

129 Annen informasjon fra sentralt venekateter CVK: SV CVP O 2 sentralvenøs oksygenmetning (blod tatt fra CVK) Stort sett liten forskjell fra SV PA O 2 oksygenmetning i blandet venøst blod - (blod tatt fra enden av pulmonalarteriekateter, PA )

130 HEMODYNAMISKE PARAMETRE

131 Preload Afterload Inotropi Hjertefrekvens Lusitropi

132 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter

133 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter

134 Skjematisk fremstilling av hjertets fylning og kontraksjon Volum tid

135 Diastolisk fylning Diastole

136 Diastole Systole

137 Diastolisk fylning Diastole Systole

138 Atriekontraksjon Diastolisk fylning Diastole Systole

139 Atriekontraksjon Diastolisk fylning Ende-diastolisk volum Ende systolisk volum Diastole Systole

140 Atriekontraksjon Diastolisk fylning Ende-diastolisk volum SLAGVOLUM Ende-systolisk volum Diastole Systole

141 Atriekontraksjon Slagvolum Diastole Systole

142 Økt preload

143 Økt preload

144 Hva skjer??

145 Samme ende-diastoliske volum.men

146 Samme ende-diastoliske volum, men nå redusert ende-systolisk volum

147 Hjertet trekker seg mindre sammen. Redusert slagvolum!

148 Hjertet trekker seg mindre sammen. Redusert slagvolum! Økt belastning for hjertet!

149 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen under kontraksjonen (eller etter at kontraksjonen har startet)

150 Hva skjer?.

151

152 Økt kontraktilitet. Hjertet trekker seg mer sammen.

153 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen etter start av kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft

154 Økt inotropià redusert ESV àbedre tømning Positiv inotropi preload - ende-diastoliske volum - hjertets fylning er den samme

155 Inotropi = hjertets kontraktile kraft Positiv inotropi = økt... Negativ inotropi = redusert

156

157 Økt hjertefrekvens à redusert EDVàredusert SV

158 Redusert hjertefrekvens à øker fylningen - EDVà øker SV (innen visse grenser)

159 Økt hjertefrekvens à redusert EDVàredusert SV

160 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen etter start av kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft Hjertefrekvens hurtig frekvens avkorter diastolen og reduserer ventrikkelfylningen

161 Forholdet mellom diastoletid og hjertefrekvens Hjertefrekvens

162 Hjertekvens minuttvolum

163 Systole Diastole

164 Systole Diastole

165 Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon. Viktig for hjertets fylning

166 Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon. Viktig for hjertets fylning Ettergivelig hjertekammer God relaksasjon - god diastolisk funksjon God fylning av ettergivelig hjertekammer Stivt, tykt, - lite ettergivelig hjertekammer Dårlig relaksasjon - diastolisk dysfunksjon / svikt Dårlig fylning av stivt hjertekammer

167 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen under kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon. Viktig for hjertets fylning

168 Compliance = ettergivelighet Beskriver forholdet mellom volum og trykk. C = V / P Stor compliance: à stor ettergivelighet for trykk à lagre større blodvolum

169

170 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen under kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon Diastolisk funksjon Viktig for hjertets fylning

171 Frank-Starling mekanismen

172 Frank-Starling mekanismen = myokardfibre som strekkes kontraherer seg tilbake mot utgangslengden slik at forkortningen øker med økt strekk. Frank-Starling kurven viser forholdet mellom slagvolum og ende-diastolisk fylning.

173 SV (CO) EDP (EDV)

174 SV (CO) preload EDP (EDV)

175 SV EDP (EDV)

176 Økt inotropi SV EDP (EDV)

177

178 Preload SV (CO) EDP (EDV)

179 Afterload SV (CO) EDP (EDV)

180 Preload Afterload SV (CO) EDP (EDV)

181 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen etter start av kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon. Viktig for hjertets fylning. Hjertefrekvens hurtig frekvens avkorter diastolen og reduserer ventrikkelfylningen Frank-Starling mekanismen = myokardfibre som strekkes kontraherer seg tilbake mot utgangslengden slik at forkortningen øker med økt strekk. Frank-Starling kurven viser forholdet mellom slagvolum og endediastolisk fylning.

182 Preload = belastningen hjertet utsettes for før kontraksjonen starter Afterload = belastningen etter start av kontraksjonen Inotropi = hjertets kontraktile kraft Lusitropi = hjertets evne til relaksasjon. Viktig for hjertets fylning. Hjertefrekvens hurtig frekvens avkorter diastolen og reduserer ventrikkelfylningen Frank-Starling mekanismen = myokardfibre som strekkes kontraherer seg tilbake mot utgangslengden slik at forkortningen øker med økt strekk. Frank-Starling kurven viser forholdet mellom slagvolum og endediastolisk fylning.

183

184 Oppsummering: Arterier - stive årer - høyt trykk, liten compliance distribusjon etter behov Kapillærer - små, tallrike, stor overflate og utveksling Vener - lavtrykksystem, stor compliance, stort blodvolumlager Pre-afterload, inotropi, hjertefrekvens, lusitropi Lange diastole - god koronarflow Frank-Starling mekanismen / kurven P = F x P Flow - gjennomstrømning er avhengig av trykkdifferansen Husk klinikk!!

185 Oppsummering: Husk klinikk!!